Função do capacitor em corrente contínua
Aqui o diagrama de circuito para melhor entender:
Energia armazenada em um condensador
Em corrente contínua, o condensador atua como um acumulador de energia. Basicamente, o condensador consiste em duas placas, que são isoladas eletricamente uma da outra (seja por ar ou por um isolante dielétrico).
Capacitor - Função e Símbolo
Um valor característico do condensador é sua capacitância C. Isso descreve a capacidade do capacitor de armazenar uma certa quantidade de carga Q em suas placas a uma certa voltagem.
Q = C * V ou C = Q / V
Expresso em língua coloquial: "Quanto maior o capacitor e maior a voltagem, mais cargas acham um lugar nas placas do capacitor".
Unidade: [C] = Farad F = 1 C / V ("Um Farad é igual a um Coulomb por Volt. ")
Magnitudes usuais:
- Milifarad mF = 10-3 F
- Microfarad µF = 10-6 F
- Nanofarad nF = 10-9 F
- Picofarad pF = 10-12 F
Como determinar a capacitância de um capacitor?
- Distância d entre as placas: Quanto menor a distância da placa, mais cargas são atraídas para a placa oposta.
- Área A da placa: Quanto maior a área da placa, mais cargas podem ser armazenadas na placa.
Condensador – Distância entre placas e capacidade
- Dielétrico: Os dipolos elétricos do dielétrico se alinham com as cargas do condensador e os "neutralizam". Portanto, mais cargas elétricas encontram seu lugar nas placas do condensador.
Capacitor - Dielétrico e Capacitância
Condensador – Curva de carga e descarga em circuito RC
Condensador – Curva de carga e descarga em circuit RC
Gráfico do carregamento e da descarga de um capacitor
Determinar o tempo de carga e descarga de um condensador:
Como você pode ver, as curvas de carga e descarga de um condensador têm um curso de acordo com uma função E. Isto significa que o capacitor nunca pode ser totalmente carregado, o que, obviamente, não faz sentido na prática.
Em geral, quanto maior a capacidade de um capacitor e maior a resistência R em série, mais lento ele carrega e descarrega. Isto nos permite definir uma chamada constante de tempo Ƭ:
Ƭ = R * C em segundos s
Na prática, geralmente se aplica o seguinte: O capacitor é totalmente carregado ou descarregado após 5 Ƭ. Isto significa que a tensão do condensador atingiu 0,99 da tensão de alimentação.
O nível da tensão aplicada não tem influência sobre o tempo de carga!
Sempre carregue e descarregue capacitores - especialmente os maiores - através de uma resistência em série.
Equações de carga e descarga dos capacitores
Equações de carga e descarga dos capacitores
Exercício - Capacitores em circuito CC
O circuito paralelo a seguir está conectado a uma tensão CC de 100 V. Quanto tempo leva até que ambas as correntes I1 e I2 tenham o mesmo valor?
Exercício - Capacitores em circuito CC
